Nhiệt ra khỏi bộ tản nhiệt. Quá trình này phụ thuộc vào độ dốc nhiệt độ của bộ tản nhiệt và chất lỏng vận hành nó - phổ biến nhất là không khí hoặc chất lỏng không dẫn điện (chẳng hạn như nước). Chất lỏng làm việc đi qua bề mặt của bộ tản nhiệt và sử dụng sự khuếch tán và đối lưu nhiệt để mang nhiệt ra khỏi bề mặt và ra môi trường xung quanh. Giai đoạn này lại dựa vào gradient nhiệt độ để loại bỏ nhiệt khỏi bộ tản nhiệt.
Do đó, nếu nhiệt độ môi trường không thấp hơn bộ tản nhiệt thì hiện tượng đối lưu và tản nhiệt sau đó sẽ không xảy ra. Bước này cũng là lúc tổng diện tích bề mặt của bộ tản nhiệt trở nên thuận lợi nhất. Diện tích bề mặt lớn cung cấp diện tích tăng lên cho sự khuếch tán và đối lưu nhiệt xảy ra.
Bộ tản nhiệt chủ động và thụ động Bộ tản nhiệt được sử dụng phổ biến nhất trong cấu hình chủ động, thụ động hoặc kết hợp. Bộ tản nhiệt thụ động dựa vào sự đối lưu tự nhiên, nghĩa là chỉ sử dụng sức nổi của không khí nóng để tạo ra luồng không khí trong toàn bộ hệ thống tản nhiệt. Những hệ thống này rất thuận lợi vì chúng không yêu cầu nguồn điện phụ hoặc hệ thống điều khiển để loại bỏ nhiệt khỏi hệ thống. Tuy nhiên, bộ tản nhiệt thụ động không hiệu quả bằng bộ tản nhiệt chủ động trong việc truyền nhiệt từ hệ thống.
- Bộ tản nhiệt chủ động sử dụng không khí cưỡng bức để tăng lưu lượng chất lỏng qua các vùng nóng. Không khí cưỡng bức thường được tạo ra bởi chuyển động của quạt, quạt gió hoặc thậm chí toàn bộ vật thể - ví dụ, động cơ xe máy được làm mát bằng không khí dọc theo bộ tản nhiệt được thiết kế trong động cơ. Một ví dụ về quạt tạo ra không khí cưỡng bức thông qua bộ tản nhiệt là quạt trong máy tính cá nhân của bạn bật sau khi máy tính của bạn nóng lên. Quạt đẩy không khí đi qua bộ tản nhiệt, cho phép nhiều không khí không được làm nóng đi qua bề mặt bộ tản nhiệt, do đó làm tăng độ dốc nhiệt tổng thể của hệ thống bộ tản nhiệt và cho phép nhiều nhiệt thoát ra khỏi toàn bộ hệ thống.
1: Dẫn nhiệt bằng đồng nguyên chất (nhôm nguyên chất): Hiệu suất dẫn nhiệt của cách này tương đối thấp, nhưng cấu tạo đơn giản, giá thành rẻ, nhiều bộ tản nhiệt nguyên bản cũng theo cách này.
2: Ống đồng dẫn nhiệt: hay hiện nay là cách được sử dụng phổ biến nhất, ống đồng của nó rỗng, chứa đầy chất lỏng dẫn nhiệt, khi nhiệt độ tăng, chất lỏng ở đáy ống đồng bay hơi để hấp thụ nhiệt, nhiệt được truyền đến vây nhiệt sau khi nhiệt độ giảm ngưng tụ thành chất lỏng, chảy ngược xuống đáy ống đồng nên chu trình, hiệu suất dẫn nhiệt rất cao nên hầu hết các tản nhiệt hiện nay đều theo cách này .
3: Nước: tức là chúng ta thường nói tản nhiệt nước được chia thành tản nhiệt nước tích hợp và tản nhiệt nước chia đôi, đó là nước lấy đi nhiệt của CPU, sau đó nước có nhiệt độ cao sẽ được quạt thổi đi khi nó đi qua hàng lạnh cong (cấu trúc tương tự như bộ tản nhiệt ở nhà), trở thành nước lạnh và tuần hoàn trở lại.
Hiệu suất truyền nhiệt: hiệu suất truyền nhiệt là chìa khóa của tản nhiệt và có bốn yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả truyền nhiệt.
1: Số lượng và độ dày của ống dẫn nhiệt: số lượng ống dẫn nhiệt càng nhiều thì càng tốt, nói chung là 2, 4 là đủ, 6 trở lên là bộ tản nhiệt cao cấp; Ống đồng càng dày thì càng tốt.
Tản nhiệt, chúng ta nghe nhiều hơn mỗi ngày, nhưng cũng hiểu được. Nhưng không biết tản nhiệt ống tản nhiệt cũng đã nghe nói tới chưa? Bộ tản nhiệt ống dẫn nhiệt hoạt động như thế nào? Bài viết này tổng hợp một số thông tin chia sẻ với các bạn, hi vọng nó sẽ hữu ích với các bạn.
Nguyên lý tản nhiệt ống dẫn nhiệt
Bộ tản nhiệt ống nhiệt là một loại thành phần nhân tạo có khả năng truyền nhiệt tuyệt vời. Ống dẫn nhiệt thường được sử dụng bao gồm ba phần: thân chính là một ống kim loại kín, bên trong có một lượng nhỏ môi trường làm việc và cấu trúc mao dẫn, phải loại trừ không khí và các mảnh vụn khác trong ống. Ống dẫn nhiệt hoạt động theo ba nguyên tắc vật lý:
(1) Ở trạng thái chân không, nhiệt độ sôi của chất lỏng giảm;
(2) Ẩn nhiệt hóa hơi của cùng một chất cao hơn nhiều so với nhiệt hiện;
⑶ Lực hút của cấu trúc mao dẫn xốp lên chất lỏng có thể làm cho chất lỏng chảy.
Nguyên lý làm việc của bộ tản nhiệt là nhiệt được tạo ra từ thiết bị sưởi và truyền đến bộ tản nhiệt rồi đến không khí và các chất khác, trong đó nhiệt được truyền qua quá trình truyền nhiệt trong nhiệt động lực học. Quá trình truyền nhiệt chủ yếu bao gồm dẫn nhiệt, đối lưu nhiệt và bức xạ nhiệt, chẳng hạn như khi vật liệu tiếp xúc với vật liệu, miễn là có chênh lệch nhiệt độ, quá trình truyền nhiệt sẽ xảy ra cho đến khi nhiệt độ ở mọi nơi đều như nhau.
Một tấm kim loại dùng để tản nhiệt, thường được lắp đặt trên bộ tản nhiệt của các thiết bị điện tử hoặc máy móc như ô tô. Nó có thể truyền nhiệt từ nguồn nhiệt vào không khí bằng cách tăng diện tích bề mặt để đạt được mục đích tản nhiệt.
1. Tản nhiệt là gì
Tản nhiệt là một vật thể dạng tấm được làm bằng kim loại với nhiều cấu trúc nhỏ giống như cánh có thể tăng diện tích bề mặt một cách hiệu quả và nâng cao hiệu quả tản nhiệt. Nó thường được sử dụng trong các thiết bị như bộ tản nhiệt và quạt để giúp điều chỉnh nhiệt độ.
2. Nguyên lý làm việc của tản nhiệt
Nguyên lý làm việc của tản nhiệt dựa trên nguyên lý truyền nhiệt, tức là việc truyền nhiệt phải dựa vào vật liệu truyền nhiệt và môi trường truyền nhiệt. Bản thân tản nhiệt được làm bằng kim loại dẫn nhiệt, truyền nguồn nhiệt gắn với bộ tản nhiệt hoặc thiết bị làm mát khác sang nó và truyền nhiệt ra môi trường qua diện tích bề mặt cao. Đồng thời, ở tốc độ phù hợp, quá trình truyền nhiệt có thể được tăng tốc bằng cách ép khí đi qua tản nhiệt.
3. Loại tản nhiệt
Có rất nhiều loại tản nhiệt, chủ yếu được phân loại theo hình dáng, chất liệu và kết cấu. Từ quan điểm hình dạng, tản nhiệt có thể được chia thành hình chữ nhật, hình vuông, đa giác đều và các hình dạng khác; Về vật liệu, có thể sử dụng nhôm, đồng, hợp kim magiê và các vật liệu khác có tính dẫn nhiệt tốt; Xét về mặt cấu trúc, tản nhiệt chất lượng cao thường được thiết kế dưới dạng vây, gờ và các dạng chuyên dụng khác để tăng diện tích tản nhiệt tốt hơn và nâng cao hiệu quả tản nhiệt.
4. Chức năng tản nhiệt
Tản nhiệt được sử dụng rộng rãi trong nhiều loại thiết bị điện tử cần tản nhiệt, động cơ ô tô và các thiết bị cơ khí khác, như: bộ tản nhiệt CPU, bộ tản nhiệt GPU, bộ tản nhiệt đèn LED, bộ tản nhiệt ô tô, v.v. Chức năng chính của nó là khuếch tán nhiệt sinh ra qua bề mặt tản nhiệt ra môi trường bên ngoài, đảm bảo nhiệt độ của thiết bị hoặc các bộ phận không quá cao trong quá trình hoạt động bình thường, đồng thời giúp kéo dài tuổi thọ của thiết bị. .
Một hệ thống làm mát bằng nước điển hình phải có các bộ phận sau: khối làm mát bằng nước, chất lỏng tuần hoàn, máy bơm, đường ống và bình chứa nước hoặc bộ trao đổi nhiệt. Block tản nhiệt bằng nước là block kim loại có kênh dẫn nước bên trong, được làm bằng đồng hoặc nhôm, tiếp xúc với CPU và sẽ hấp thụ nhiệt từ CPU. Chất lỏng tuần hoàn chảy trong đường ống tuần hoàn nhờ tác động của máy bơm, và nếu chất lỏng là nước thì chúng ta thường gọi đó là hệ thống làm mát bằng nước. Chất lỏng đã hấp thụ nhiệt của CPU sẽ chảy ra khỏi block tản nhiệt bằng nước trên CPU, đồng thời chất lỏng tuần hoàn lạnh mới sẽ tiếp tục hấp thụ nhiệt của CPU. Ống nước được kết nối với máy bơm, khối làm mát nước và bể chứa nước, chức năng của nó là để chất lỏng tuần hoàn lưu thông trong một kênh kín mà không bị rò rỉ, để hệ thống làm mát bằng chất lỏng có thể hoạt động bình thường. Bình chứa nước dùng để chứa chất lỏng tuần hoàn, còn bộ trao đổi nhiệt là một thiết bị tương tự như tản nhiệt. Chất lỏng tuần hoàn truyền nhiệt đến tản nhiệt với diện tích bề mặt lớn và quạt trên tản nhiệt sẽ lấy nhiệt từ không khí đi vào.
Bản chất của tản nhiệt làm mát bằng nước và tản nhiệt làm mát bằng không khí là như nhau, nhưng tản nhiệt bằng nước sử dụng chất lỏng tuần hoàn để truyền nhiệt của CPU từ khối làm mát bằng nước sang bộ trao đổi nhiệt rồi phân phối, thay thế kim loại đồng nhất hoặc ống dẫn nhiệt tản nhiệt làm mát bằng không khí, trong đó bộ phận trao đổi nhiệt gần như là một bản sao của bộ tản nhiệt làm mát bằng không khí. Hệ thống tản nhiệt làm mát bằng nước có hai đặc điểm: nhiệt độ CPU cân bằng và hoạt động ít tiếng ồn. Vì nhiệt dung riêng của nước rất lớn nên có thể hấp thụ nhiều nhiệt và giữ nhiệt độ không thay đổi đáng kể, nhiệt độ của CPU trong hệ thống tản nhiệt nước có thể được kiểm soát tốt, việc hoạt động đột ngột sẽ không gây ra hiện tượng giật nhiệt. nhiệt độ bên trong CPU thay đổi lớn, do diện tích bề mặt của bộ trao đổi nhiệt rất lớn nên chỉ cần quạt tốc độ thấp để sưởi ấm là có thể phát huy tác dụng tốt. Vì vậy, tản nhiệt bằng nước chủ yếu dùng quạt tốc độ thấp, hơn nữa, tiếng ồn khi làm việc của bơm nhìn chung không rõ rệt nên tổng thể hệ thống tản nhiệt rất êm so với hệ thống làm mát bằng không khí.
Qua nghiên cứu tài liệu tham khảo cho các dòng ô tô nhỏ, người ta thấy rằng hầu hết các bộ tản nhiệt của xe điện về cơ bản là vật liệu hợp kim nhôm, còn các ống dẫn nước và tản nhiệt chủ yếu là nhôm. Ống nước bằng nhôm được làm thành hình phẳng, các cánh tản nhiệt tôn lên hiệu suất tản nhiệt, hướng lắp đặt vuông góc với hướng luồng không khí và khả năng cản gió nhỏ để tối đa hóa hiệu quả làm mát. Chất lỏng chống đông chảy vào lõi tản nhiệt và thân không khí chảy ra từ lõi tản nhiệt. Chất chống đông nóng trở nên lạnh vì nó tỏa nhiệt đến khối không khí, và khối không khí lạnh trở nên ấm vì nó hấp thụ nhiệt tỏa ra từ chất chống đông và thực hiện tản nhiệt trong toàn bộ chu trình.
Bởi vì bộ tản nhiệt xe điện là một bộ phận quan trọng trong hệ thống làm mát động cơ làm mát bằng nước của ô tô, và với sự phát triển của thị trường ô tô Trung Quốc ngày càng rộng khắp, bộ tản nhiệt xe điện cũng đang phát triển theo hướng nhẹ, tiết kiệm chi phí và tiện lợi. . Hiện nay, trọng tâm của bộ tản nhiệt xe điện trong nước bao gồm loại DC và loại dòng chảy chéo. Cấu trúc của lõi lò sưởi có thể được chia thành hai loại: loại tấm ống và loại đai ống. Lõi của bộ tản nhiệt hình ống bao gồm một số ống và cánh tản nhiệt mỏng. Ống làm mát có mặt cắt ngang hình tròn phẳng giúp giảm lực cản không khí và tăng diện tích truyền nhiệt.
Giới thiệu nguyên lý làm việc của bộ tản nhiệt: Chức năng
Khi bạn khởi động ô tô, lượng nhiệt sinh ra đủ để phá hủy chính chiếc ô tô. Do đó, một hệ thống làm mát được lắp đặt trên ô tô để bảo vệ ô tô khỏi bị hư hỏng và giữ cho động cơ ở nhiệt độ vừa phải. Bộ tản nhiệt là bộ phận quan trọng của hệ thống làm mát, có mục đích bảo vệ động cơ khỏi hư hỏng do quá nhiệt. Nguyên lý của bộ tản nhiệt là giảm nhiệt độ của chất chống đông động cơ trong bộ tản nhiệt thông qua thân khí lạnh. Tản nhiệt bao gồm 2 cấu trúc chính là tản nhiệt gồm các ống phẳng nhỏ và máng tràn (nằm ở phía trên, phía dưới hoặc hai bên của tản nhiệt).
Vai trò của bộ tản nhiệt ô tô trong thiết bị ô tô không nhất thiết chỉ đơn giản như tản nhiệt. Ở đây xin nhắc nhở các bạn, khi vệ sinh nắp bình ngưng của bình chứa nước bằng súng nước áp lực cao, đừng vội lao vào động cơ. Bởi vì tất cả các ô tô hiện nay đều sử dụng hệ thống phun xăng điện tử nên trong khoang động cơ đều có máy tính động cơ, máy tính truyền động, máy tính đánh lửa và các cảm biến và bộ truyền động khác nhau. Nếu rửa bằng súng nước áp suất cao có thể xảy ra hiện tượng đoản mạch, có thể làm hỏng máy tính động cơ.
